(57)【要約】【課題】確実に非接触で操作することが可能なだけでなく、既存のタッチパネル表示装置やタッチパネルとしての機能を備えていなかった表示装置にも適用可能な非接触タッチパネルユニットを提供する。【解決手段】表示装置２に取付可能な非接触タッチパネルユニット１００であって、表示部１の周囲を覆うとともに、表示部１の表面より手前側に２ｃｍ以上かつ５ｃｍ以下の厚みを有する四角形の枠２０を備え、枠２０に一体に設けられた基板２２には、利用者の指等の指示体３が表示部１に接触しない距離において、表示部１におけるどの位置座標を指示したかを検出することができる非接触タッチ位置検出機能が備えられており、基板２２に接続されたＵＳＢケーブル２１が表示装置２のＵＳＢポートに接続されることにより表示装置２の表示部１を非接触タッチ位置検出機能付きのタッチパネルとして動作させる。【選択図】図４
0003228939.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
表示部を有する表示装置に取付可能な非接触タッチパネルユニットであって、
前記表示装置の表示部の周囲を覆うとともに、前記表示部の表面より手前側に２ｃｍ以上かつ５ｃｍ以下の厚みを有する四角形の枠（フレーム）
を備え、
前記枠（フレーム）には、前記四角形の四辺のうちのいずれか一辺にコントロール基板が一体に設けられ、少なくとも前記四角形の四辺のうちのいずれか一辺の両端の２箇所（少なくとも隣り合う２隅）にセンサーユニットが一体に設けられているとともに、他の三辺の内側には再帰反射テープが貼られており、
前記コントロール基板には、前記表示部における位置（座標）が指示体により指示された場合に、前記指示体が前記表示部にタッチ（接触）しない距離において、前記２つのセンサーユニットおよび前記再帰反射テープにより、前記指示体が前記表示部におけるどの位置（座標）を指示したかを検出することができる非接触タッチ位置検出機能が備えられているとともに、前記表示装置のＵＳＢポートに接続可能なＵＳＢケーブルが接続されており、
前記ＵＳＢケーブルが前記表示装置のＵＳＢポートに接続されることにより、前記表示装置の表示部を前記非接触タッチ位置検出機能付きのタッチパネルとして動作させる
ことを特徴とする非接触タッチパネルユニット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、表示部を有する表示装置に取付可能な非接触タッチパネルユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、パーソナルコンピュータやタブレット等の入力装置や、施設等の案内装置、受付装置、検索装置など、利用者の指や専用のスタイラスやタッチペンなど、指示体を用いて表示画面上の選択ボタン等をタッチするタッチパネル型の表示装置が知られており、特に近年では、様々な分野においてタッチパネル型の表示装置が用いられている。
【０００３】
この際、タッチパネルによるタッチ位置座標の検出方式としては、光学式、電磁誘導式、感圧式、抵抗式、音波検出式、静電容量式など、様々なものが知られているが、ここでは、光学式手段を用いる場合について説明する。
【０００４】
光学式タッチ位置座標検出装置は、検出面であるタッチパネル上に置かれた指示体を、少なくとも２つの撮像部により２箇所から撮像し、指示体のタッチ位置座標を三角測量の原理で求めるものである。例えば、タッチパネル上に置かれた指示体の形状を画像認識等により検出してタッチ位置座標を出力するものや、入射した光をその入射した方向に反射させる再帰反射部材を指示体またはタッチパネルの周囲に設け、それに向けて光源から光を放射することで、光の部分または影の部分の位置からタッチ位置座標を出力するものなどがある（例えば、特許文献１，２等参照）。
【０００５】
一方、新型コロナウイルスの蔓延により、ウイルスの感染リスク低減のために、人間の様々な行動について「非接触」の要望が強くなり、これまで不特定多数の人々がタッチ（接触）していたボタン、スイッチ、タッチパネル型の表示装置等においても、非接触で操作することができるものが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−４７２９号公報
【特許文献２】特開２００７−３１７２３５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、例えば特許文献１，２等に記載されている従来の光学式タッチ位置検出装置は、基本的に検出面であるタッチパネルに接触（タッチ）して操作することを前提としており、できるだけ触らないように操作したとしても、確実に非接触のまま操作することはできず、ウイルスの感染拡大防止という観点では危険や不安が残る、という課題があった。また、今まで使用していた既存のタッチパネル表示装置を、非接触で操作できるタイプの非接触タッチパネル型の表示装置に変えるには、表示装置ごと交換するしかなく、大変な費用がかかる、という課題もあった。
【０００８】
この考案は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、確実に非接触で操作することが可能なだけでなく、既存のタッチパネル表示装置やタッチパネルとしての機能を備えていなかった表示装置にも適用可能な非接触タッチパネルユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、この考案は、表示部を有する表示装置に取付可能な非接触タッチパネルユニットであって、前記表示装置の表示部の周囲を覆うとともに、前記表示部の表面より手前側に２ｃｍ以上かつ５ｃｍ以下の厚みを有する四角形の枠（フレーム）を備え、前記枠（フレーム）には、前記四角形の四辺のうちのいずれか一辺にコントロール基板が一体に設けられ、少なくとも前記四角形の四辺のうちのいずれか一辺の両端の２箇所（少なくとも隣り合う２隅）にセンサーユニットが一体に設けられているとともに、他の三辺の内側には再帰反射テープが貼られており、前記コントロール基板には、前記表示部における位置（座標）が指示体により指示された場合に、前記指示体が前記表示部にタッチ（接触）しない距離において、前記２つのセンサーユニットおよび前記再帰反射テープにより、前記指示体が前記表示部におけるどの位置（座標）を指示したかを検出することができる非接触タッチ位置検出機能が備えられているとともに、前記表示装置のＵＳＢポートに接続可能なＵＳＢケーブルが接続されており、前記ＵＳＢケーブルが前記表示装置のＵＳＢポートに接続されることにより、前記表示装置の表示部を前記非接触タッチ位置検出機能付きのタッチパネルとして動作させることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１０】
この考案の非接触タッチパネルユニットによれば、表示部を有する表示装置を確実に非接触で操作することが可能なだけでなく、既存のタッチパネル装置やタッチパネルとしての機能を備えていなかった表示装置にもＵＳＢポートさえあれば適用可能であるため、コストをかけずに非接触タッチパネル型の表示装置として使用することができるようになり、不特定多数の人が利用する表示装置であったとしても、その利用によりウイルスの感染が拡大してしまうという危険を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一般的な（従来の）光学式タッチ位置検出装置の一例を示す概略説明図である。
【図２】この考案にかかる非接触タッチパネルユニットの概略構成を示す外観図である。
【図３】この考案の図２に示す非接触タッチパネルユニットを、表示部を有する表示装置に取り付けた状態を示す外観説明図である。
【図４】この考案にかかる非接触タッチパネルユニットの内部構造と、この非接触タッチパネルユニットを表示部を有する表示装置に取り付けて位置（座標）を検出する方法を示す概略説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下、この考案の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、一般的な（従来の）光学式タッチ位置検出装置の一例を示す概略説明図であり、図１（ａ）は概略平面図、図１（ｂ）は側面から見た一部断面図である。この図１に示す光学式タッチ位置検出装置１０は、四角形の表示部１を有する表示装置２の少なくとも２隅に赤外線センサーユニット１１を備え、また、四角形の表示部１の四辺のうち三辺の内側には再帰反射テープ１２が貼られている。ここで、表示部１は光学式タッチ位置検出装置１０の検出面を兼ねている。
【００１３】
そして、図１に示す光学式タッチ位置検出装置１０において、利用者の指などの指示体３が表示部１（検出面）にタッチ（接触）すると、指などの指示体３が赤外線センサーユニット１１から発行された光を遮蔽するため、遮蔽されなければ再帰反射テープ１２から反射されるはずの光が戻ってこないことにより、三角測量の原理を用いて、指などの指示体３のタッチ位置座標を検出することができる。
【００１４】
しかしながら、図１に示すような一般的な（従来の）光学式タッチ位置検出装置１０は、基本的に検出面である表示部１に指などの指示体３を接触（タッチ）して操作することを前提としており、できるだけ触らないように操作したとしても、確実に非接触のまま操作することはできなかった。
【００１５】
そこで、この考案の実施の形態における非接触タッチパネルユニット１００は、図２および図３に示すように、表示装置２の表示部１の周囲を覆うとともに、表示部１の表面より手前側に３ｃｍの厚みを有する四角形の枠（フレーム）２０を備えるものである。
【００１６】
図２は、この考案にかかる非接触タッチパネルユニット１００の概略構成を示す外観図であり、図３は、この考案の図２に示す非接触タッチパネルユニット１００を、表示部１を有する表示装置２に取り付けた状態を示す外観説明図である。また、図４は、この考案にかかる非接触タッチパネルユニット１００の内部構造と、この非接触タッチパネルユニット１００を表示部１を有する表示装置２に取り付けて位置（座標）を検出する方法を示す概略説明図である。
【００１７】
この考案の実施の形態においては、非接触タッチパネルユニット１００の四角形の枠（フレーム）２０の奥行き方向の厚みＬ（図２参照）は、前述のとおり３ｃｍであるものとするが、この厚みが２ｃｍより小さい場合は、指示された位置座標を検出する際に、指などの指示体３が表示部１に接触（タッチ）してしまう可能性があり、また、５ｃｍより大きな厚みを有する場合には、視野角誤差が大きくなるため、指などの指示体３により指示された位置がずれてしまい正確に検出することができない可能性があるため、この枠（フレーム）２０の奥行き方向の厚み（表示部１の表面より手前側への厚み）Ｌは２ｃｍ以上かつ５ｃｍ以下であることが望ましい。
【００１８】
また、  図４に示すように、この非接触タッチパネルユニット１００の四角形の枠（フレーム）２０には、その四角形の四辺のうちのいずれか一辺（ここでは上辺）にコントロール基板２２が一体に設けられているとともに、このコントロール基板２２には、表示装置２のＵＳＢポート（図示せず）に接続可能なＵＳＢケーブル２１が接続されている。なお、図４ではコントロール基板２２とＵＳＢケーブル２１が接続されていることまで明示されておらず、ＵＳＢケーブル２１は枠（フレーム）２０の右下から出ているような図になっているが、実際にはＵＳＢケーブル２１はコントロール基板２２に接続されている。
【００１９】
さらに、図４に示すように、この非接触タッチパネルユニット１００の四角形の枠（フレーム）２０には、図１で説明した一般的な（従来の）光学式タッチ位置検出装置と同様に、少なくとも四角形の四辺のうちのいずれか一辺（ここでは上辺）の両端の２箇所（少なくとも隣り合う２隅）に赤外線センサーユニット２３が一体に設けられているとともに、他の三辺の内側には再帰反射テープ２４（図中の斜線部）が貼られている。なお、コントロール基板２２と赤外線センサーユニット２３は外からは見えない状態で枠（フレーム）２０に内蔵されているものであるため、図４では一点鎖線で表されている。
【００２０】
また、図４においては、表示部１に複数のメニューや数値入力部を備えたメニュー画面が表示されている状態で、利用者の指などの指示体３が徐々に表示部１に近づいていっている様子が示されており、２つの赤外線センサーユニット２３から指示体３に向けた破線の矢印は、指示体３の位置（座標）を三角測量の原理で検出するということを示す矢印である。なお、図４では、前述のとおり、ＵＳＢケーブル２１が、四角形の枠（フレーム）２０に内蔵された（一体に設けられた）コントロール基板２２に接続されている、ということを模式的に示しており、このＵＳＢケーブル２１が表示装置２のＵＳＢポートにはまだ接続されていない状態を示している。
【００２１】
コントロール基板２２には、表示部１における位置（座標）が利用者の指などの指示体３により指示された場合に、このとき指示体３は徐々に表示部１に近づいていくが、指示体３が表示部１にタッチ（接触）しない距離において、すなわち、指示体３が枠（フレーム）２０の奥行き方向の厚みＬの範囲内におけるセンシング領域に入ると、２つの赤外線センサーユニット２３および四角形の枠（フレーム）２０の三辺の内側に設けられた再帰反射テープ２４により、指示体３が表示部１におけるどの位置（座標）を指示したかを検出することができる非接触タッチ位置検出機能が備えられている。そして、このコントロール基板２２に接続されたＵＳＢケーブル２１が、表示装置２のＵＳＢポート（図示せず）に接続されることにより、表示装置２の表示部１を非接触タッチ位置検出機能付きのタッチパネルとして動作させる。
【００２２】
この際、表示装置２のオペレーティングシステム（ＯＳ）としては、Ｗｉｎｄｏｗｓ７（３２／６４ビット）、Ｗｉｎｄｏｗｓ８（３２／６４ビット）、Ｗｉｎｄｏｗｓ８．１（３２／６４ビット）、Ｗｉｎｄｏｗｓ１０（３２／６４ビット）については、非接触タッチパネルユニット１００を接続した際に表示部１を非接触タッチ位置検出機能付きのタッチパネルとして動作させる、という動作確認についても実証済みであり、通常のＷｉｎｄｏｗｓ対応の表示装置２であれば、既存の表示装置であっても、非接触タッチパネル機能を備えた表示装置として使用することができることも、確認できている。
【００２３】
なお、赤外線センサーユニット２３は、赤外線の発信部と受信部を備えるセンサーユニットであり、ここでは図１に示した一般的な（従来の）光学式タッチ位置検出装置１０と同様に、赤外線センサーユニット２３を四角形の枠（フレーム）２０の隣り合う２隅に配置するものとして説明したが、少なくとも隣り合う２隅に配置されていればよく、４隅に配置するものであってもよい。
【００２４】
このように、この考案における非接触タッチパネルユニット１００は、以上のような構造および機能を備えているため、今までは完全なタッチ（接触）式の位置検出装置として使用されていた既存のタッチパネル型の表示装置についても、そのタッチ検出機能をあらかじめ無効にしておけば、後付けでこの考案の非接触タッチパネルユニット１００を取り付けて、非接触タッチパネル型の表示装置として使用することができる。また、既存のタッチパネルもＵＳＢ接続方式であった場合には、そのＵＳＢコネクタを外して、この考案の非接触タッチパネルユニット１００を接続するだけでよい。
【００２５】
また、今まではタッチパネル機能を有していなかった既存の単なる表示装置についても、ＵＳＢ接続が可能なものであれば、この考案の非接触タッチパネルユニット１００をＵＳＢポートに接続することにより、非接触タッチパネル機能を備えた表示装置として使用することができる。
【００２６】
以上のように、この考案の実施の形態の非接触タッチパネルユニット１００によれば、表示部１を有する表示装置２を確実に非接触で操作することが可能なだけでなく、既存のタッチパネル装置やタッチパネルとしての機能を備えていなかった表示装置にもＵＳＢポートさえあれば適用可能であるため、コストをかけずに非接触タッチパネル型の表示装置として使用することができるようになり、不特定多数の人が利用する表示装置であったとしても、その利用によりウイルスの感染が拡大してしまうという危険を防止することができる。
【００２７】
なお、本願考案はその考案の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１    表示部
２    表示装置
３    指示体
１０  光学式タッチ位置検出装置
１１，２３  赤外線センサーユニット
１２，２４  再帰反射テープ
２０  枠（フレーム）
２１  ＵＳＢケーブル
２２  コントロール基板
１００  非接触タッチパネルユニット
【図１】
0003228939.tif 000003
【図２】
0003228939.tif 000004
【図３】
0003228939.tif 000005
【図４】
0003228939.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月18日(2020.8.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記目的を達成するため、この考案は、表示部を有する表示装置に取付可能な非接触タッチパネルユニットであって、前記表示装置の表示部の周囲を覆うとともに、前記表示部の表面より手前側に２ｃｍ以上かつ５ｃｍ以下の厚みを有する四角形の枠を備え、前記枠には、前記四角形の四辺のうちのいずれか一辺にコントロール基板が一体に設けられ、少なくとも前記四角形の四辺のうちのいずれか一辺の両端の２箇所、すなわち、少なくとも隣り合う２隅にセンサーユニットが一体に設けられているとともに、他の三辺の内側には再帰反射テープが貼られており、前記コントロール基板には、前記表示部における位置座標が指示体により指示された場合に、前記指示体が前記表示部に接触しない距離において、前記２つのセンサーユニットおよび前記再帰反射テープにより、前記指示体が前記表示部におけるどの位置座標を指示したかを検出することができる非接触タッチ位置検出機能が備えられているとともに、前記表示装置のＵＳＢポートに接続可能なＵＳＢケーブルが接続されており、前記ＵＳＢケーブルが前記表示装置のＵＳＢポートに接続されることにより、前記表示装置の表示部を前記非接触タッチ位置検出機能付きのタッチパネルとして動作させることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
表示部を有する表示装置に取付可能な非接触タッチパネルユニットであって、
前記表示装置の表示部の周囲を覆うとともに、前記表示部の表面より手前側に２ｃｍ以上かつ５ｃｍ以下の厚みを有する四角形の枠
を備え、
前記枠には、前記四角形の四辺のうちのいずれか一辺にコントロール基板が一体に設けられ、少なくとも前記四角形の四辺のうちのいずれか一辺の両端の２箇所、すなわち、少なくとも隣り合う２隅にセンサーユニットが一体に設けられているとともに、他の三辺の内側には再帰反射テープが貼られており、
前記コントロール基板には、前記表示部における位置座標が指示体により指示された場合に、前記指示体が前記表示部に接触しない距離において、前記２つのセンサーユニットおよび前記再帰反射テープにより、前記指示体が前記表示部におけるどの位置座標を指示したかを検出することができる非接触タッチ位置検出機能が備えられているとともに、前記表示装置のＵＳＢポートに接続可能なＵＳＢケーブルが接続されており、
前記ＵＳＢケーブルが前記表示装置のＵＳＢポートに接続されることにより、前記表示装置の表示部を前記非接触タッチ位置検出機能付きのタッチパネルとして動作させる
ことを特徴とする非接触タッチパネルユニット。